1. Для соматической клетки
животного характерен диплоидный
набор хромосом. Определите хромосомный
набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке
в конце телофазы мейоза I и анафазе мейоза II.
Объясните результаты в каждом случае.
Решение:
1. в конце телофазы
мейоза набор хромосом – n,
число ДНК – 2 с.;
2. в анафазе мейоза II набор
хромосом 2n, число ДНК – 2с;
3. в конце телофазы I произошло
редукционное деление, число хромосом
и ДНК уменьшилось в 2 раза;
4. в анафазе мейоза II к
полюсам расходятся сестринские
хроматиды (хромосомы), поэтому число
хромосом и ДНК равное.
2. Соматические клетки дрозофилы
содержат 8 хромосом. Как изменится число
хромосом и молекул ДНК в ядре при гаметогенезе
перед началом деления и в конце телофазы
мейоза I? Объясните результаты в каждом
случае.
Решение:
Перед началом мейоза в клетке
двойной набор двойных хромосом (у дрозофилы
8 хромосом, 16 молекул ДНК).
В первом делении мейоза происходит
расхождение двойных хромосом, после первого
деления в каждой из двух клеток получается
одинарный набор двойных хромосом (у дрозофилы
4 хромосомы, 8 молекул ДНК).
3. Назовите структуры сердца
человека, которые обозначены на рисунке
цифрами 1 и 2. Объясните их функции.
Решение:
1 — миокард — сердечная
мышца. Образованна поперечно−полосатыми
мышцами, обеспечивает сокращение сердца.
2 — клапан створчатый (трёхстворчатый
клапан), препятствует возвращению крови
в предсердие.
4. Гусеницы бабочки репной белянки
имеют светло-зелёную окраску и незаметны
на фоне листьев крестоцветных. Объясните
на основе эволюционной теории возникновение
покровительственной окраски у этого
насекомого.
Решение:
1) Листья крестоцветных имеют
светло-зелёную окраску.
2) Материалом для отбора
служит наследственная изменчивость,
накопленная в популяциях. Популяции
бабочки репной белянки приспособились
к изменившимся внешним условиям
благодаря накоплению мутаций
светло-зелёной окраски.
3) В процессе естественного
отбора насекомоядные птицы уничтожают
гусениц другого цвета, следовательно
отбираются зеленые. Его потомки, которые
унаследуют эту окраску, будут более многочисленны.
Их доля в популяции станет больше.
Таким образом, за счет взаимодействия
движущих факторов эволюции (наследственной
изменчивости и естественного отбора)
у гусениц возникла светло-зеленая маскирующая
окраска.
Пояснение: сначала у одной из
гусениц возникла мутация, которая позволила
ей приобрести частично зеленую окраску.
Такие гусеницы чуть менее заметны на
зеленых листьях, поэтому чуть реже, чем
обычные гусеницы, уничтожались птицами.
Они чаще выживали и давали потомство
(происходил естественный отбор), поэтому
постепенно количество бабочек, имеющих
зеленых гусениц, увеличивалось.
Затем у одной из частично зеленых
гусениц произошла мутация, которая позволила
ей стать еще более зеленой. Такие гусеницы
за счет маскировки чаще, чем остальные
гусеницы, выживали, превращались в бабочек
и давали потомство, количество бабочек
с еще более зелеными гусеницами увеличивалось.
5. В искусственный водоем запустили
карпов. Объясните, как это может повлиять
на численность обитающих в нем личинок
насекомых, карасей и щук.
Решение:
Численность личинок насекомых
может немного уменьшиться, потому что
карпы ими питаются.
Численность карасей уменьшится,
потому что карпы являются для них конкурентами.
Численность щук увеличится, поскольку
карпы являются для них пищей.
6. Птицы и млекопитающие достигли
в эволюции большого успеха в освоении
наземно-воздушной среды по сравнению
с другими позвоночными. Объясните, какие
общие черты их организации этому способствовали.
Приведите не менее трех признаков.
Решение:
1) Большая поверхность
легких, четырехкамерное сердце
и два круга кровообращения
позволяют млекопитающим и птицам
иметь большую скорость обмена веществ.
2) Постоянная температура
тела (теплокровность) позволяют птицам
и млекопитающим сохранять активность
вне зависимости от температуры окружающей
среды.
3) Хорошо развитый головной
мозг позволяет птицам и млекопитающим
приспосабливаться к любым условиям
среды за счет изменения своего
поведения.
7. Скрестили низкорослые (карликовые)
растения томата с ребристыми плодами
и растения нормальной высоты с гладкими
плодами. В потомстве были получены две
фенотипические группы растений: низкорослые
с гладкими плодами и нормальной высоты
с гладкими плодами. При скрещивании растений
томата низкорослых с ребристыми плодами
с растениями, имеющими нормальную высоту
стебля и ребристые плоды, всё потомство
имело нормальную высоту стебля и ребристые
плоды. Составьте схемы скрещиваний. Определите
генотипы родителей и потомства растений
томата в двух скрещиваниях. Какой закон
наследственности проявляется в данном
случае?
Решение:
1) В первом скрещивании: низкорослые
(карликовые) растения томата с ребристыми
плодами и растения нормальной высоты
с гладкими плодами получили 100% потомства
с гладкими плодами. Согласно правилу
единообразия Менделя получаем, что с
гладкие плоды — доминантный признак;
ребристые — рецессивный.
2) Во втором скрещивании:
при скрещивании растений томата низкорослых
с ребристыми плодами с растениями, имеющими
нормальную высоту стебля и ребристые
плоды получили 100% потомства с нормальной
высотой стебля. Согласно правилу единообразия
гибридов Менделя получаем, что нормальная
высота стебля — доминантный признак;
низкорослые — рецессивный.
3) При этом в первом
скрещивании получили: 50% низкорослые,
а 50% нормальной высоты, значит согласно
анализирующему скрещиванию (расщепление
по признаку дают гетерозиготные организмы)
растение низкорослые (карликовые) растения
томата с ребристыми плодами имеет генотип
ааbb, а растение, нормальной высоты с гладкими
плодами имеет генотип АаВВ.
Схема скрещивания:
P ♀ ааbb х ♂ АаВВ
G ♀ аb ♂ aB ♂ АВ
F1 aaBb; AaBb;
фенотип: низкорослые с гладкими
плодам; нормальной высоты с гладкими
плодами
Во втором скрещивании всё потомство
имело нормальную высоту стебля и ребристые
плоды, значит согласно правилу единообразия
гибридов Менделя (по признаку высоты
стебля)
— растения томата низкорослые
с ребристыми плодами — ааbb
— растения, имеющие нормальную
высоту стебля и ребристые плоды — ААbb
Схема скрещивания:
P ♀ ааbb х ♂ ААbb
G ♀ аb ♂ Аb
F1 Aabb
фенотип: нормальная высота
стебля и ребристые плоды
4) Закон наследственности:
независимое наследование признаков (III
закон Менделя), а также анализирующее
скрещивание и правило единообразия гибридов
I поколения.
8. По изображенной на рисунке
родословной определите и объясните характер
наследования признака, выделенного черным
цветом. Определите генотипы родителей,
потомков, обозначенный на схеме цифрами
2,3,8, и объясните их формирование.
Для начала необходимо обозначить,
что выделенный признак явно сцеплен с
полом, т.к. проявляется он только у мужчин.
Проявляется он не в каждом поколении,
а через одно, следовательно, он рецессивен.
Следующим шагом запишем генотипы требуемых
особей:
2- Аа. Т.к. мы решили, что исследуемый
признак рецессивен, а у самой особи он
не проявился, значит, что он не может быть
гомозиготой по доминанте(АА) или по рецессиву(аа).
3- аа. У женской особи исследуемый
признак не проявляется, поэтому она может
быть гомозиготой по рецессиву. т.к. у особи
8 проявился исследуемый признак, а его
отец (и муж особи 3) не имеет проявления
этого признака, но является носителем
этого гена, его генотип Аа. Особь 3 и особь
4 в итоге имеют генотипы аа и Аа соответственно.
8- аа. Т.к. мы выяснили, что исследуемый
признак должен быть "аа", а у особи
он проявился, следовательно, особь 8 имеет
генотип аа.
Вывод: Генотипы родителей:
ХаУ и ХАХА. Дети: 2 – ХАУ, 3 – ХАХа. Внук
8 – ХаУ.
9. У человека наследование
альбинизма не сцеплено с полом
(А – наличие меланина в
клетках кожи, а – отсутствие
меланина в клетках кожи –
альбинизм), а гемофилии – сцеплено
с полом (XН – нормальная свёртываемость
крови, Xh – гемофилия). Определите генотипы
родителей, а также возможные генотипы,
пол и фенотипы детей от брака дигомозиготной
нормальной по обеим аллелям женщины и
мужчины альбиноса, больного гемофилией.
Составьте схему решения задачи.
Решение:
1) генотипы родителей: (М)AAXHXH
(гаметы AXH); (О)aaXhY (гаметы aXh, aY);
2) генотипы и пол детей:
(М)AaXHXh; (О)AaXHY;
3) фенотипы детей: внешне
нормальная по обеим аллелям
девочка, но носительница генов
альбинизма и гемофилии; внешне
нормальный по обеим аллелям
мальчик, но носитель гена альбинизма.